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本论文介绍了对金属铀上铌镀层进行激光表面熔化处理，制备了五种不同铌含量的表面合金化处理层。对合金化处理层进行了组织、形貌、成分分布及相结构分析，并考核了处理层的抗腐蚀性能，分析了抗腐蚀性能提高的原因。 所得铌镀层厚度均匀，组织致密，未发现开裂、剥落等明显缺陷，铌镀层和贫铀基体结合情况较好。铌镀层表面晶粒细小，表面有少量“岛状”突起颗粒。 由于激光表面合金化处理过程的快速加热和快速冷却作用，使得晶粒来不及充分长大，合金化处理层中晶粒明显细化，晶粒尺寸达10-1μm；熔合区组织主要为柱状晶、等轴晶和枝晶；熔池根部有少量气孔产生。 在激光合金化过程中，质量的传递主要靠对流。在不同激光合金化处理参数条件下所获得的所有合金化样品中，铌含量沿合金化处理层深度方向的分布均有一定的浓度梯度，距离处理层表面越近，铌含量越高。在熔池的根部附近由于对流作用减弱，铌含量有突然降低的现象。 通过改进激光表面合金化处理工艺（如减小激光扫描线之间的间距和进行两次重熔处理），增大熔池液态停留时间，可使激光合金化处理层中Nb元素充分熔化，并与贫铀基体形成较为均匀的铀铌合金。 经过激光熔化处理后，铌含量较高（通常高于6ω％）的铀铌合金形成亚稳定的γ相组织（如合金化处理试样LA-1、LA-2和LA-3），而铌含量较低（通常低于6ω％）的铀铌合金形成过饱和α′马氏体组织（如合金化处理试样LA-4和LA-5）。 在激光表面合金化过程中，由于激光熔池的对流传质作用，合金化处理层中铌元素分布宏观上较为均匀，但沿深度方向的分布存在一定的浓度梯度。通过改进激光表面合金化处理工艺，可使处理层中铌元素分布更加均匀。 电化学极化、湿热腐蚀和热氧化腐蚀实验结果表明，适当增加铌含量，可有效提高处理层抗腐蚀性能。处理层中的相组成对其抗腐蚀也有很大影响，γ相U-Nb合金比α相合金抗腐蚀效果好，单相U-Nb合金比双相组织抗腐蚀效果好。